CN119440775A 面向端边云系统的时间敏感型任务调度方法 （中科南京信息高铁研究院）

266号麒麟人工智能产业园8号楼1-2层面向端边云系统的时间敏感型任务调度方法本发明提出了一种面向端边云系统的时间过新启执行容器与任务队列的方式进行任务调2若B2r,，则从任务发起到结果接收的预期若存在边缘服务器节点，使得任务计算节点时从任务发起到依次将任务调度至云中心节点的现有任务队列中，直到找到使得预期完成时间小,具体包括：任务队列中第x个任务的预期完成时间，ler,x为容器cas当前任务队列中的任务数量，表示容器cas执行完当前任务队列中全部任务的预期完成时间；则任务a即使插入在任务队列末尾仍能满足截止时间要求，且不影响队列中原先任务的预期完成时间，入②;3任务队列第x'+1位后不会造成排在a后面的任务超时，因此将任务a排到云中心节点cax在云中心节点新建容器cann以执行任务a，j=n+1，如果在云中心节点上新建容器camn，且容器camn的资源为r'，能够使得任务a在执行的预期完成时间小于截止少，因此4=.(r)的反函数r-:初始时，j=l；使插入在任务队列末尾仍能满足截止时间要求，且不影响队列中原先任务的预期完成时4Vx=x+1…,lenx，都有，说明任务a插入到cax的任务队列第x'+1位后不会造成排在a后面的任务超时，则将任务a排到当前尝试的边缘服务器节点j的cas的队列的第i如果时，容器的资源为为任务本身计算复杂间4=.(r)随着计算资源r的增加而减少，因此4=.(r)的反函数r-:,其中0<n<1为用户设定的确保任务不会超时冗余保证系数，记边缘此时的边缘服务器节点编号j即为i，新建容器分配的计算资源量r"即为r"；当ra<r'时，则说明边缘服务器节点j当前计算资源不足以支撑任务a在截止时间前完成，因此令重新尝试调度至下一个边缘服务器节点；若对于边缘服务器节点j=l…,n;5,。6[0003]当前在端云边协同任务调度领域的研究方法主要包括集中调度、分分层调度和基于机器学习的智能调度。集中调度方法的主要优点在于拥有全局资源视角，7[0005]实现本发明目的的技术方案为：一种面向端边云系统的时间敏感型任务调度方8端设备节点。该系统中3类节点的数量和作用如下：其中个物端设备节点为任务发起节时延和带宽分别记为4,和b,，其中i=1,2,…,m为任务发起节点编号，所有的任务发起节点义则该任务的预期计算时间为，该耗时由任务本身计算复杂度、任务数据量D.、以及实际被分配计算资源r:(CR)三者得到。启动的能够处理计算任务a的全部运行态容器集合记为，其中p为该9该队列长度，即该队列有len,x(20)个任务，当lens=0时表示容器cax当前无计算任务；②x个任务的截止时间与预期完成时间的差值；④EX(x)表示该队列中第x个任务的预期完[0027]c)表示容器cax当前正在计算任务a.0)的预期剩余计算时间，记当前正为容器cax被分配的计算资源。[0034]在1式中其中D为容器cax任务队列中第x个任务的任务数据量，为容器cas任务队列中第x个任务的预期计算时间，4为容器算节点编号，当jsn时任务计算节点为边缘服务器节点，当j=n+l时任务计算节点为云j（j=n+l）上现有能够处理计算任务a的全部容器集合记为，其中n为该集合明任务a插入到cax的任务队列第x'+1位后不会造成排在a后面的任务超时。因此将任务a排到云中心节点cas的任务队列的第x'+1位，并结束本次任务调度。那么云中心节点中任务队列第x'个任务后1位，则任务a能够满足截止时间要求，但任务队列中原先排在失败；这是因为若则说明将任务排到任务队列的第x'+1位或者更前的位置，都会导致存在原先排在的任务超时；另一方的任何位置，都会造成队列中的任务超时。若对于所有的k=1,2…p,，以及x=1,2,…,lenx上新建容器camn，且容器camn的资源为r'，能够使得任务a在执行的预期完成时间小于截止时间F。。那么此时的当上述容器cann、分配资源r'即为任务a的实际调度方的方式尝试执行任务a。记云中心节点（节点编号j=n+l）现有容器编号为k=1,2…p,[0055]可近似为常数，为任务与节点相关的已知常数，因此令也为常减少，因此4.-.r)的反函数没有合适插入位置的情况下，尝试通过在边缘服务器节点新建容器与新启任务队列的方在于依次尝试将任务a调度至n个边缘服务器节点的现有任务队列中，直到找到使得预期[0063]由于调度目标为，因此需要满足。对于边缘服务器节点(j=l,…,n）上现有能够处理计算任务a的全部容器集合记为，其中n,为该集合中容器的总数量。对于每个容器eas(k=1,2……p,)的任务队列尝试插入任节点jef1,…,n，在①和②中均尝试失败，则采用边缘服务器节点任务队列新建策略尝试任务a插入到cas的任务队列的第x'+1位后不会造成排在a后面的任务超时。则将任务a排到当前尝试的边缘服务器节点j上cas的任务队列第x'+1位，结束本次任务调度，那么此时的边缘服务器节点编号j即为i件的cx与x，则说明对于本边缘服务器节点j尝试失败，因此令，返回步骤①尝在于依次尝试将任务在n个边缘服务器节点j新建容器camn以执行任务a中，如果在边缘[0068]采用边缘服务器节点任务队列新建策略进行任务调度的条件为在边缘服务器节[0070]可近似为常数，为任务与节点相关的已知常数，因此令也为常资源为r其中D.为任务a相关常数，因此可以进一步写成仅关r-:为用a调度到的任务队列队首，那么此时的边缘服务